JPH03102324A - 薄膜トランジスタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、例えば液晶ＴＶなどに用いられるアクテブマ
トリクス型の液晶表示装置のスイッチング用の薄膜トラ
ンジスタ（以下ＴＰＴと称す）の製造方法に関するもの
である。

（ロ）従来の技術 近年液晶表示装置に於ては、大面積化及び画素の微細化
が進められており、例えば、１９８４年１月２日発行の
雑誌「日経エレクトロニクス」の記事「文書と画像表示
をねらうフラットパネルディスプレイ」に開示されてい
る様に、液晶セルを形戒する２枚の基板の内の一方の基
板に画素電極対応のＴＰＴを多数装着したアクテブマト
リクス型の液晶表示装置が実用化されている。

このような一般的なＴＰＴの構戒について、第１図（ｅ
）に基すき以下に説明する。

同図のＴＰＴは、ガラス等の絶縁性基板（１）上にゲー
ト用金属電極（２）が形或され、ゲート用非結晶絶縁膜
（３）を介して活性層の非結晶半導体（４）が形戊され
、さらに活性層の非結晶半導体（以下チャンネル部と称
す）の保護膜としてチャンネル部保護膜用非結晶絶縁膜
（５）、さらにソース・ドレイン用金属電極（６）．（
７）が形戒されている。そしてこの薄膜トランジスタ全
面に保護膜用非結晶絶縁膜（８）が形戊されている。

このようなＴＰＴの従来の製造方法について，さらに説
明を加える。

まずガラスなどの絶縁基板（１）上にゲート用金属（２
）を選択的に被着形處する。その後、ゲート用非結晶絶
縁膜（３）を高周波プラズマ化学気相堆積（プラズマＣ
ＶＤ）法により堆積し、この後、所望する形状にパター
ニングするためにレジスト・パターニング工程、エッチ
ング工程、およびレジスト剥離工程を行う。

一般的な、ボジ型のレジスト・バターニングエ程を第２
図（ａ）〜（ｇ）に示す。すなわち、同図（ａ）の如く
絶縁基板（１）上にゲート用非結晶絶縁膜（３）が被着
された基板に対して、そのゲート用非結晶絶縁膜（３）
上にレジストＲを塗布した後［第２図（ｂ）］、予備乾
燥（プリベーク）を行う。その後所望する形状の７才ト
マスクＭを用いて露光する［第２図（Ｃ）］。続いて、
これを現像液に浸し現像した後、水洗などによりレジス
トを洗い流し、さらに本乾燥（ボストベーク）を行いレ
ジストパターニングを終了する［第２図（ｄ）］。

このレジストバターニングに引き続き、エッチングを行
う。まず、レジストパターニングされた基板をエッチャ
ントに浸してエッチング［第２図（ｅ．）（ｆ）］Ｌ、
この後水洗を行う。次にレジスト剥離、水洗、乾燥から
なるレジスト剥離工程を行うことによりゲート用非結晶
絶縁膜（３）のパターニング工程を終了する［第２図（
ｇ）］。

その後，活性層の非結晶半導体膜（４）、チャンネル部
保護膜用非結晶絶縁膜（５）に関しても上記に示したと
同様にに、プラズマＣＶＤ法による戊膜、およびバター
ニング工程を繰り返し行らことで、形戒できる。

さらにその後、ソース・ドレイン用金属電極膜（６）（
７）を選択的に被着形戊する。

そして最後に、全面保護用非結晶絶縁膜（８）をプラズ
マＣＶＤにより成膜し上記と同様なプロセスでバターニ
ングすることによりＴＰＴが完戒する。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上述の如きＴＰＴの従来の製造方法に於では、チャンネ
ル部保護膜用非結晶絶縁膜（５）、並びに薄膜トランジ
スタ全面の保護膜用非結晶絶縁膜（８）の製造にプラズ
マＣＶＤ法による堆積・戊膜技術を用いていた。

このような堆積・戊膜技術を採用する場合、その膜厚の
制御に煩雑な作業が必要となる欠点がある。

即ち、膜厚を制御するには、堆積速度を変化させたり、
あるいは堆積時間を変化させるのが一般的である。しか
し、堆積時間を変化させる場合には、堆積膜厚を厚くす
るためには戊膜時間が非常に長くなり、生産性（スルー
・プット）を上げる為には、戊膜装置の大型化やライン
化を行う必要があるので、結局装置自身が非常に高価な
ものとなる。

また、島状にパターニングするためには、７才トレジス
トの塗布工程、露光工程、現像工程、フォトレジスト剥
離工程など多くの工程が必要となる。従って、非結晶絶
縁膜製造における製造時間が長くなること、プラズマＣ
ＶＤなど製造装置やフ才トマスク、レジスト・現像液な
どの材料によるコストが高くなること、生産性が悪いこ
となどの不都合があった。

（二）課題を解決するための手段 本発明のＴＰＴの製造方法は、ＴＰＴのゲート用絶縁膜
、あるいは保護膜用絶縁膜をシリコン系のコーティング
剤を用いて印刷法により塗布・成膜するものである。

（ホ）作用 本発明方法によれば、シリコン系のコーティング剤を用
いた印刷法にて、ＴＰＴのゲート用絶縁膜、あるいは保
護膜用絶縁膜を形成できるので、従来のプラズマＣＶＤ
による成膜法に比べて、短時間、低コストでＴＰＴを製
造できる。

（へ）実施例 第１図（ａ）〜（ｅ）に本発明方法を採用したＴＰＴの
製造工程を示す。

以下に第１図に基すき本発明の製造方法を詳述する。

まず、第１図（ａ）に示すように、ガラス基板（１）上
にＣｒ，Ｍｏなどからなる金属をゲート電極（２）とし
て選択的に被着形威し、その後ゲート用非結晶絶縁膜（
３）及び活性層の非結晶半導体膜を高周波プラズマ化学
気相堆積（プラズマＣＶＤ）法により堆積する。

その後、第１図（ｂ）に示すように、上記活性層の非結
晶半導体膜（４）とゲート用非結晶絶縁膜（３）を選択
的に除去して島状に半導体層を形或する。

次に、第１図（ｂ）に示すように、シリコン系のコーテ
ィング剤を印刷法によって転写印刷し、チャンネル部保
護用の絶縁膜（５）を形戊する。

その後、第１図（ｄ）に示すように、ソース・ドレイン
用金属電極膜（６）、（７）を選択的に被着形戊する。

さらに、全面保護暎用の絶縁膜（８）としてシリコン系
のコーティング剤を印刷法によって転写印刷すると第１
図（ｅ）に示す様なＴＰＴが完威する。

上述の工程では、ゲート用絶縁１ｆｓ（３）をブラズマ
ＣｖＤ′″ｃ′製造したが、これを上記チャンネル保護
用絶縁膜（５）、全面保護膜用絶縁膜（８）の形戊方法
と同様にシリコン系のコーティング剤を転写印刷法によ
りｙｆＩ戊することができる。

上述のシリコン系コーティング剤の塗布方法としては、
第３図に示すような転写印刷装置が使用される。

即ち、この装置による転写印刷法は、シリコン系のコー
ティング剤（３１）を所定の深度（溝の深さ）の展色版
（３２）に均一に広げる。ここで用いるシリコン系のコ
ーティング剤（３ｌ）とは、シリコンを含んだ有機基な
との容質をアルコール、アセトンなどの容媒に溶解させ
た溶液である。

その後、例えば、第１図のＴＰＴのゲート用非結晶絶縁
膜（３）形状、チャンネル保護用絶縁膜（５）形状ある
いは全面保護膜用絶縁膜（８）形状のパターン（３３）
が形戒されたローラー（３０）を用い、このローラー（
３０）上のパターン（３３）に上記展色版（３２）のコ
ーティング剤（３１）を移す。そしてこのローラー（３
０）を使用して上記ＴＦＴ製造過程のガラス基板（３４
）上にコーティング剤（３１）のパターンを転写印刷す
る。そしてさらに熱処理を施すことによって、上記コー
ティング剤（３１）の容媒を乾燥させシリコン系の絶縁
膜を形戊する。

以上説明した転写印刷法によれば、プラズマＣＶＤによ
る塗布・成膜処理より遥かに短時間低コストで、ＴＰＴ
のゲート用非結晶絶縁膜（３）、チャンネル保護用絶縁
膜（５）、あるいは全面保護膜用絶縁膜（８）を形戒で
きる。

（ト）発明の効果 本発明のＴＰＴの製造方法は、ＴＰＴのゲート用絶縁膜
、あるいは保護膜用絶縁膜をシリコン系のコーティング
剤を用いた印刷法により戊膜するものであるので、製造
時間を短縮を図ることができ、製造コストを下げること
が可能となる。

従って，本発明によれば，容易にしかも低コストでＴＰ
Ｔを製造することができ、安価なアクティブマトリクス
型液晶表示パネルの実現に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（ｅ）は本発明のＴＰＴの製造方法を
工程順に示す断面図、第２図（ａ）乃至（ｇ）はボジ型
のレジストを用いたパターニング工程を示す工程断面図
、第３図は本発明方法に用いる転写型印刷機の概略構戊
図である。 （１）・・・ガラス基板、（２）・・・ゲート用電極、
（３）・・・ゲート用非結晶絶縁膜、　（４）・・・非
結晶半導体膜、　（５）・・・チャンネル部用保護膜、
（６）・・・ソース用ｔ４極、　（７）・・・ドレイン
用電極、（８）・・・全面保護膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ゲート用金属膜、ゲート用絶縁膜、非結晶半導体
   膜、ドレイン・ソース用金属膜、保護膜用絶縁膜の積層
   構造からなる薄膜トランジスタの製造方法において、 上記ゲート用絶縁膜、あるいは保護膜用絶縁膜をシリコ
   ン系のコーティング剤を用いて印刷法により成膜するこ
   とを特徴とした薄膜トランジスタの製造方法。